AAVのゲノム構造はどのようなものですか

AAV（アデノ随伴ウイルス、adeno-associated virus）のゲノムは、**一本鎖DNA（ssDNA）**で、全長は約 4.7 kb です。全体として非常にコンパクトな構造を持っています。

野生型AAVゲノムの基本構造

一般的には以下のように表されます。

ITR – rep – cap – ITR

1. ITR（inverted terminal repeats、逆位末端反復配列）

• ゲノムの両端に存在
• 各端は約 145 nt
• AAVゲノムで最も重要なcis作用配列
• 主な機能：

  • DNA複製開始
  • ゲノム包装
  • ウイルスゲノムの救出や組込み関連過程への関与

ITRはヘアピン構造を形成でき、AAV複製に非常に重要です。

2. rep遺伝子

• 複製関連タンパク質をコード
• 主に4種類のタンパク質を産生：

  • Rep78
  • Rep68
  • Rep52
  • Rep40

• 主な機能：

  • ウイルス複製の調節
  • 転写調節
  • ゲノム包装への関与
  • 場合によってはゲノム組込みへの関与

3. cap遺伝子

• カプシドタンパク質をコード
• 主に以下を産生：

  • VP1
  • VP2
  • VP3

• これら3つのタンパク質がウイルスカプシドを構成します
• このほか、AAP（assembly-activating protein）などの補助タンパク質もコードし、カプシド形成に関与します

組換えAAV（rAAV）ベクターのゲノム構造

遺伝子治療でよく使われるのは野生型AAVではなく、組換えAAVベクターです。通常の構造は以下の通りです。

ITR – プロモーター – 目的遺伝子 – polyA – ITR

つまり：

• 両端に ITR を保持
• 中央の rep と cap は除去
• その代わりに外来遺伝子発現カセットを挿入

特徴

• ITRは必須
• rep/cap はベクターゲノムには含まれず、パッケージング時に補助プラスミドから供給される
• AAVの搭載容量は限られており、一般に約 4.7 kb、実際には 4.4–4.8 kb 程度に収めることが多い

簡単な模式図

野生型AAV

組換えAAVベクター